2021 Fiscal Year Research-status Report
細胞内脂質シグナルを標的としたβ細胞量増大による糖尿病治療の確立に向けた検証研究
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20K11512
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
金子 雪子 静岡県立大学, 薬学部, 講師 (00381038)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 智久 静岡県立大学, 薬学部, 教授 (10201914)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 膵β細胞 / 糖尿病 / インスリン分泌 / ジアシルグリセロールキナーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2型糖尿病におけるβ細胞インスリン分泌機能障害の主要な原因としてβ細胞量の減少が挙げられる。そのため、β細胞量を回復させることができれば、インスリン分泌が改善し、糖尿病の根本的治療に繋がる。β細胞は生後、既存のβ細胞の自己複製によってのみ細胞量は増加する。しかしながら、胎生期以降のβ細胞はほとんど増殖せず、成体期にβ細胞増殖を惹起させるのは困難である。しかし、インスリン抵抗性や膵切除のようにインスリン需要が高まる条件下ではβ細胞は自己複製を惹起する。インスリン抵抗性下ではinsulin receptor substrate-2 (IRS-2) を介した経路、膵切除下ではIRS-2非依存性の細胞周期亢進による自己複製経路と、別々の経路を経て自己複製されることが証明されている。申請者らが作製したβ細胞特異的ジアシルグリセロールキナーゼ (DGK) δ欠損 (βDGKδ-/-) マウスでは、β細胞の複製によるβ細胞増殖亢進が認められる。そこで本研究では、β細胞DGKδの抑制が糖尿病の治療標的となり得るのかについて検証することを目的として検討を進めている。今年度は米国ジャクソン研究所より輸入したMIP-CreERマウスとDGKδflox/floxマウスの交配を行い作出されたMIP-CreER/DGKδflox/floxマウスの作製およびタモキシフェンを5日間投与を行うことで、成体期における誘導型β細胞特異的DGKδ欠損マウスの作製を試みた。また、膵β細胞株を用いて、その局在と機能について詳細な解析を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は米国ジャクソン研究所より輸入したMIP-CreERマウスとDGKδflox/floxマウスの交配を行い、MIP-CreERT/DGKδflox/floxマウスの作出に成功した。しかしながら、タモキシフェン投与によるDGKδ欠損の誘導方法に改善の余地があるため、改良した方法で現在検討を進めている。一方、DGKの核局在機序を明らかにするために、今年度、ドメインに変異を挿入したDGK発現プラスミドの作製およびβ細胞における発現検討を行った。免疫染色法、ウェスタンブロッティング法、フローサイトメトリー法などによる各種検討から、同一アイソフォームでも局在する場所によってDGKの膵β細胞における機能が異なることを明らかにした。昨年度のコロナ禍の影響により、マウスの輸入に遅延が生じたことから、目的のマウスの作出に成功したこと、DGKによるβ細胞における脂質シグナル制御について新たな知見が得られたことから、進捗状況についてはおおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画にしたがい、引き続き研究を遂行していく。まずは、誘導型DGKδ欠損マウスの作製を引き続き行い、タモキシフェン投与方法を変更し、誘導型DGKδ欠損マウスの作出を行っていく。それに伴い、血糖値や耐糖能、血中インシュリン値、膵β細胞量など各種パラメーターについて解析を進める。また、DGKによる核内DAG量制御による細胞周期制御やその局在に関わるドメインや機序について、引き続き検討を進めていく。
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